3 / 17
С.В. Федоров, Н.А. Федорова
42
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
тывающего на определенной стадии проникания в преграду [10–12]. Данный ва-
риант функционирования модуля-ударника остается пригодным для реализации
как в случае отсутствия лидера, так и при его наличии (во втором случае модуль-
ударник, прежде чем начать проникание с «включением» реактивной тяги, снача-
ла движется в преграде по сформированной лидером каверне).
Результаты [12, 13] дают основание рассчитывать возможность существенного
повышения проникающей способности ударников за счет сообщения им в процес-
се проникания дополнительного импульса реактивной тяги при взаимодействии с
малопрочными грунтовыми преградами. Глубина проникания ударников только за
счет имеющегося у них запаса кинетической энергии в высокопрочные скальные
породы значительно меньше, чем в грунтовые. Поэтому большой практический
интерес представляет ответ на вопрос, какой эффект прироста проникающей спо-
собности ударника можно получить, оснащая его импульсным реактивным двига-
телем, в случае взаимодействия со скальными породами. В связи с этим целью про-
водимых расчетно-теоретических исследований являлось выяснение влияния на
возможное увеличение глубины проникания ударника, обеспечиваемое действием
дополнительного импульса реактивной тяги в процессе движения ударника в грун-
тово-скальной преграде, ее прочностных свойств.
При проведении расчетов предполагали, что нагрузки, действующие на мо-
дуль-ударник при проникании, не приводят к большим деформациям, так что в
процессе движения он может рассматриваться как абсолютно твердое недефор-
мируемое тело. Силу сопротивления преграды определяли в рамках простого
инженерного подхода [14], используя эмпирические зависимости для вычисле-
ния механических напряжений, действующих на поверхности контакта голов-
ной части ударника с преградой [15, 16]:
2
п
п
;
A C
v
п
0,5 ,
C
(1)
Рис. 1.
Схема проникания в грунтово-скальную преграду реактивного модуля-ударника
с имеющим более высокую скорость лидером (
1
— реактивный модуль-ударник;
2
— лидер; 3 — грунтово-скальная преграда):
а
— стадия проникания лидера в гидродинамическом режиме;
б
— стадия проникания
реактивного модуля-ударника